Luận văn nghiên cứu xác định niken, coban bằng phương pháp von ampe hòa tan hấp thụ ứng dụng phân trong tích mẫu nước sinh hoạt luận văn thạc sỹ hóa học

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC VINH -o0o - PHAN THỊ HIỀN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NIKEN, COBAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN HẤP PHỤ - ỨNG DỤNG PHÂN TRONG TÍCH MẪU NƯỚC SINH HOẠT CHUN NGÀNH: HĨA HỌC PHÂN TÍCH Mà SỐ: 60.44.29 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS ĐINH THỊ TRƯỜNG GIANG VINH – 2011 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình Tác giả Phan Th Hin Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn giáo viên hớng dẫn: TS Đinh Thị Trờng Giang, ngời đà tận tình hớng dẫn giúp đỡ suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa Hóa Học Phòng thí nghiệm thuộc khoa Hóa Học trờng Đại Học Vinh đà tạo điều kiện giúp đỡ trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn lÃnh đạo Công ty cổ phần Dợc VTYT Nghệ An đồng nghiệp đà động viên, tạo điều kiện giúp đỡ thời gian, sở vật chất tài liệu trình thực luận văn Cuối xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đà động viên, giúp đỡ trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Vinh, ngày 22 tháng 12 năm 2011 Tác giả Phan Thị Hiền MC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN .3 1.1 Giới thiệu chung phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ 1.1.1 Vai trò phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) 1.1.2 Đặc điểm phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ 1.1.3 Vai trò phối tử sử dụng phương pháp Von-Ampe hòa tan hấp phụ .6 1.1.4 Các đặc trưng dòng hấp phụ 1.2 Các kỹ thuật ghi đo sử dụng luận văn 10 1.2.1 Kỹ thuật Von-Ampe xung vi phân 10 1.2.2 Kỹ thuật Von-Ampe vòng 11 1.3 Tổng quan nguyên tố niken coban 12 1.3.1 Tổng quan niken (Ni) .12 1.3.2 Tổng quan coban (Co) 14 1.3.3 Các hợp chất niken coban 15 1.4 Hiện trạng phương pháp xác định lượng vết Ni Co .18 1.4.1 Các phương pháp phân tích quang phổ .18 1.4.2 Các phương pháp phân tích điện hóa 21 1.4.3 Các phương pháp khác .23 1.4.4 Đánh giá chung phương pháp xác định lượng vết Ni Co .24 1.4.5 Các phương pháp phân tích định lượng phân tích điện hoá 25 1.5 Những điểm cần ý nghiên cứu phân tích vết 26 1.5.1 Sự nhiễm bẩn chất phân tích 26 1.5.2 Các yếu tố đánh giá độ tin cậy phương pháp phân tích .26 1.6 Kết luận chung .29 Chương 2: THỰC NGHIỆM 31 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất sử dụng luận văn 31 2.1.1 Thiết bị dụng cụ 31 2.1.2 Hoá chất 31 2.2 Nội dung nghiên cứu .32 2.3 Phương pháp nghiên cứu 33 2.3.1 Phương pháp chuẩn bị dung dịch ion Ni2+ Co2+ 33 2.3.2 Phương pháp chuẩn bị dung dịch phối tử chất taọ phức 33 2.3.3 Phương pháp chuẩn bị dung dịch điện ly dung dịch đệm 34 2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm .34 2.3.5 Phương pháp chuẩn bị mẫu phân tích 35 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .37 3.1 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định Ni2+, Co2+ 37 3.1.1 Khảo sát xuất đồng thời píc Ni2+-DMG, Co2+-DMG .37 3.1.2 Khảo sát thời gian sục khí 38 3.1.3 Khảo sát tốc độ quét 40 3.1.4 Khảo sát kích cỡ giọt thủy ngân 41 3.1.5 Khảo sát hấp phụ 42 3.1.6 Khảo sát biên độ xung 43 3.1.7 Khảo sát thời gian đặt xung .44 3.1.8 Khảo sát pH tối ưu dung dịch .46 3.2 Kết khảo sát điều kiện tối ưu cho phép xác định đồng thời Ni2+ Co2+ 47 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng ion 47 3.4 Đánh giá độ lặp lại 49 3.5 Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) 50 3.6 Nghiên cứu tính chất khử cực Ni2+ Co2+ 51 3.7 Xây dựng đường chuẩn 51 3.7.1 Xây dựng đường chuẩn phương pháp thêm chuẩn vùng nồng độ (1,7.10-8M ÷ 8,5.10-8M)(1ppb ÷ 5ppb) 52 3.7.2 Xây dựng đường chuẩn phương pháp thêm chuẩn vùng nồng độ (1,7.10-9M ÷ 8,5 10-9M)(0,1ppb ÷ 0,5ppb) .53 3.8 Đánh giá độ xác, độ 55 3.9 Áp dụng phân tích vào định lượng niken coban mẫu nước sinh hoạt 56 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO .59 NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TT 10 11 12 13 14 15 Tiếng Việt Tiếng Anh Stripping Voltammetry(Strip Volt) Von-Ampe hòa tan Von-Ampe hòa tan anốt Von-Ampe hòa tan catốt Von-Ampe hòa tan hấp Phổ phát xạ nguyên tử ASV Cathodic Strip Volt CSV polarography Atomic Emission Spectrophotometry Huỳnh quang nguyên Atomic Fluorescene tử Phổ hấp thụ nguyên tử Spectrophotometry Atomic Adsorption Spectrophotometry Điện cực giọt thủy Hanging Mercury Drop ngân treo Electrode Điện cực giọt thủy Dropping Mercury ngân rơi Sắc ký khí Đimetylglyoxim SV Anodic Strip Volt Adsorptive Strip Volt phụ Von-Ampe hòa tan hấp Differential Pulse Adsorption Strip Volt phụ xung vi phân Inductively Coupled Quang phổ phát xạ Plasma – Atomic Emission nguyên tử plasma Spectrophotometry Inductively Coupled Plasma – mass Phổ khối plasma Spectrophotometry Cực phổ dòng Direct current chiều Viết Tắt Electrode Gas Chromatography Dimethylglyoxime AdSV DP-AdSV ICP – AES ICP – MS DCP AES AFS AAS HMDE DME GC DMG High – Performance 16 Sắc ký lỏng cao áp 17 18 Giới hạn định lượng Giới hạn phát 19 Phổ tử ngoại 20 Cực phổ xung vi phân 21 Von-Ampe hòa tan hấp phụ xung vi phân Liquid Chromatography Limit of Quantitation Limit of Detection Ultraviolet Visble Spectrophotometry Differential pulse polarography Diffirential Pulse Adsorptive Cathodic HPLC LOQ LOD UV - VIS DPP DP - AdCSV Stripping Voltammetry DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Hằng số bền (β) Ni Co với số phối tử (L) vô và) Ni Co với số phối tử (L) vô hữu 17 Bảng 3.1: Sự thay đổi chiều cao píc Ni2+-DMG, Co2+-DMG theo thời gian sục khí 39 Bảng 3.2: Sự thay đổi chiều cao píc Ni 2+-DMG, Co2+-DMG theo tốc độ quét 40 Bảng 3.3: Khảo sát kích cỡ giọt thủy ngân .41 Bảng 3.4: Khảo sát hấp phụ làm giàu cho phép định lượng đồng thời Ni2+ Co2+ 43 Bảng 3.5: Sự thay đổi chiều cao píc Ni2+ Co2+ theo biên độ xung .44 Bảng 3.6: Sự thay đổi chiều cao píc theo thời gian đặt xung 45 Bảng 3.7: Kết khảo sát pH tối ưu .46 Bảng 3.8: Ảnh hưởng nồng độ Ni2+ tới Co2+ 48 Bảng 3.9: Kết lặp lại 10 phép ghi đo 49 Bảng 3.10: Kết ghi đo tính tốn LOD, LOQ 50 Bảng 3.11: Sự phụ thuộc chiều cao Ipíc Ni 2+ - DMG Co2+ DMG vùng nồng độ (1,7.10-8M ÷ 8,5.10-8M)(1ppb ÷ 5ppb) 52 Bảng 3.12: Sự phụ thuộc chiều cao Ipíc Ni 2+ - DMG Co2+ DMG vùng nồng độ (1,7.10-9M ÷ 8,5.10-9M)(0,1 ÷ 0,5ppb) .53 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: Cơ chế làm giàu hòa tan phương pháp AdSV .5 Hình 1.2: Phức Co2+ với đimetylglyoxim 16 Hình 3.1: Sự xuất píc Ni2+- DMG Co2+ - DMG 37 Hình 3.2: Khảo sát thời gian sục khí nitơ cho phép ghi đo đường AdSV Ni2+ - DMG, Co2+ -DMG .39 10 Hình 3.3: Khảo sát tốc độ quét cho phép ghi đo đường AdSV Ni2+ - DMG, Co2+ - DMG 40 Hình 3.4: Khảo sát kích cỡ giọt thủy ngân cho phép ghi đo đường AdSV Ni2+ - DMG, Co2+ - DMG 42 Hình 3.5: Khảo sát thời gian đặt xung cho phép ghi đo đường AdSV Ni2+ - DMG, Co2+ - DMG 45 Hình 3.6: Nghiên cứu ảnh hưởng Ni2+ tới Co2+ 48 Hình 3.7: Đường Von-Ampe vòng Ni 2+-DMG, Co2+-DMG thời gian hấp phụ 30 giây 51 Hình 3.8: Các đường chuẩn Ni2+ - DMG Co2+ - DMG vùng nồng độ (1,7.10-8M ÷ 8,5.10-8M)(1ppb ÷ 5ppb) 53 Hình 3.9: Các đường chuẩn Ni2+ - DMG Co2+ vùng nồng độ -9 (1,7.10 M ÷ 8,5.10-9M) (0,1ppb ÷ 0,5ppb) 54 Hình 3.10: Kết định lượng Ni Co mẫu giả 55 Hình 3.11: Kết định lượng Ni Co mẫu nước sinh hoạt 56 5 ... vi nghiên cứu ? ?Nghiên cứu xác định niken, coban phuơng pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ - Ứng dụng phân tích mẫu nước sinh hoạt? ?? Phương pháp nghiên cứu Chúng sử dụng phương pháp Von- Ampe hòa tan hấp. .. sử dụng kỹ thuật điện hóa Vì luận văn chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu xác định niken, coban phuơng pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ - Ứng dụng phân tích mẫu nước sinh hoạt? ?? Mục đích nghiên cứu Xác định. .. (AFS), phương pháp cực phổ, phương pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ (AdSV)… phương pháp Von- Ampe hịa tan hấp phụ (AdSV) cho độ nhạy phép phân tích cao Phương pháp Von- Ampe hòa tan hấp phụ (AdSV) phương